Balistyka wewnętrzna broni klasycznej z wieloskładnikowym ładunkiem miotającym

• Autorzy: Radomski M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.8311

Warianty tytułu

EN

Internal ballistics of classic gun with composite charge

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przedstawiono model matematyczny o parametrach skupionych, uwzględniający zmiany właściwości termodynamicznych produktów spalania wieloskładnikowego ładunku miotającego, w tym spalających się osłon lub łuski, podczas strzału z broni klasycznej. Ponadto, zaproponowano metodę uwzględniania: niejednoczesnego zapłonu poszczególnych składników ładunku, jak również ziaren prochowych każdego składnika oraz przepływu ciepła do ścianek, ograniczających przestrzeń zawierającą produkty spalania. Zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych dla armaty czołgowej 2A46 kal. 125 mm, strzelającej nabojem z pociskiem podkalibrowym. Przedstawiono także ocenę dokładności otrzymanych wyników, którą przeprowadzono na podstawie danych doświadczalnych. Podstawowymi wielkościami kryterialnymi, podczas weryfikacji modelu, były: ciśnienie maksymalne gazów prochowych i prędkość wylotowa pocisku. Wykonana analiza dokładności rozwiązania równań modelowych pozwoliła stwierdzić, że zaproponowany model matematyczny może być przydatny w procesie projektowania amunicji i broni palnej.

EN

The paper presents a lumped parameter mathematical model considering the changes of thermodynamic properties for combustion products of a composite propelling charge, and of a burning cartridge casing or shell as well, when shot with classic guns. In addition a method was proposed for considering not coincidental instants of ignition for particular components of the charge and also for powder grains of each component, and the heat flow into the walls containing the space with combustion products. Some results of numerical computations are shown for 125 mm 2A46 tank gun firing a hard core projectile. Moreover an evaluation of accuracy of the results is given on the basis of experimental data. Maximum pressure and muzzle velocity were basic criteria at the verification of the model. Analysis of accuracy for solutions of model equations allows a conclusion that the proposed mathematical model may be useful at the designing process of ammunition and guns.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; balistyka wewnętrzna; broń klasyczna; ładunek miotający wieloskładnikowy

EN

mechanics; internal ballistics; conventional weapons; composite projection charge

• Wydawca: Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
• Czasopismo: Problemy Techniki Uzbrojenia
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 47, z. 147
• Strony: 47--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Radomski M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Poligrafii, Zakład Mechaniki i Technik Uzbrojenia, Narbutta 85, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• 1. Serebryakov M. E. 1949. Internal Ballistics (in Russian). Moscow: State Printing House of the Defense Industry.
• 2. Corner John. 1950. Theory of the Interior Ballistics of Gun. New York: John Wiley and Sons.
• 3. Kapur J. N. 1954. „Internal Ballistics of Composite Charges Taking Into Account any Balistyka wewnętrzna broni klasycznej z wieloskładnikowym ładunkiem miotającym Internal Ballistics of Classic Gun with Composite Charge Possible Difference in the Ratios of Specific Heats of the Component Charges”. Defence Science Journal Vol 7 No 4: 144-158.
• 4. Ray Asim. 1966. „Note on Internal Ballistics with Composite Charge”. Defence Science Journal Vol 16 No 1: 43-46.
• 5. Narvilkar D. K. 1979. „Solution of Equations of Internal Ballistics for the Composite Charge Using Lagrange Density Approximation. Defence Science Journal Vol 29 No 3: 123-130.
• 6. Góźdź Józef, Stanisław Torecki. 1981. „Cyfrowa symulacja balistyki wewnętrznej układu miotającego z wieloskładnikowym ładunkiem prochowym”. Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej Nr 8 (348): 17-30.
• 7. Góźdź Józef. 1984. „Symulacja strzału ładunkiem wieloskładnikowym w ujęciu gazodynamicznym”. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji z. 33: 21-29.
• 8. Prochnickij L. A., M. I. Dudnik. 1999. Modelirovane iznosa gladkovo artillerijskovo stvola. W Proceedings of the 3d International Conference „Artillery Barrel Systems, Ammunition, Means of Artillery Reconnaissance and Fire Control”, 76-87. Ministry of Industrial Policy of Ukraine.
• 9. Miura H., A. Matsuo. 2005. Two-phase Flow Simulation for Interior Ballistics. W WIT Transactions on Modelling and Simulation, Vol 40: 291-299. WIT Press.
• 10. Cheng Cheng, Xiaobing Zhang. 2013. „Modeling of Interior Ballistic Gas-Solid Flow Using a Coupled Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method”. Journal of Applied Mechanics Vol. 80: 031403-1- 031403-6.
• 11. Grys Sebastian, Waldemar A. Trzciński. 2010. „Termodynamiczne modelowanie procesów spalania, wybuchu i detonacji nieidealnych układów wysokoenergetycznych”. Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej Vol. 59 Nr 3: 71-118.
• 12. Grabski Reinhard, Edgar Haba. 1980. „Ein innenballistisches Modell für Handfeuerwaffen unter Berücksichtigung des Entflammungsverhaltens”. Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Hochschule Magdeburg Heft 5: 117-122.
• 13. Quinchon Jean, Jean Tranchant, Michel Nicolas. 1986. „Les poudres, propergols et explosifs, T. 3. Les poudres pour armes”. Paris: Technique et Documentation (Lavoisier).
• 14. Haba Edgar, Reinhard Grabski. 1980. „Die Berücksichtigung der Wärmeableitung in der Innenballistik von Rohrwaffen”. Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Hochschule Magdeburg Heft 5: 123-128.
• 15. Ochęduszko Stanisław. 1974. Termodynamika stosowana. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• 16. Cybula Leszek. 1986. Badania balistyczne nasadkowego układu miotającego, rozprawa doktorska. Warszawa: Wojskowa Akademia Techniczna.
• 17. Radomski Marek. 1996. Badania prędkości spalania się ładunku miotającego w broni palnej. W Materiałach IV Międzynarodowego Sympozjum "Rozwój Techniki Wojskowej", t. 2. 239-251, Gdynia: Military Arms.
• 18. Radomski Marek. 2000. Badania intensywności powstawania gazów prochowych w broni palnej. W Materiałach III Międzynarodowej Konferencji Uzbrojeniowej "Naukowe aspekty techniki uzbrojenia". Waplewo 11-13.10.2000. Warszawa: Wojskowa Akademia Techniczna.
• 19. Marciniak Andrzej, Dorota Gregulec, Jan Kaczmarek. 1997. Podstawowe procedury numeryczne w języku Turbo Pascal. Poznań: Wydawnictwo Nakom.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).